[发明专利]一种基于簇的动态地址分配方法

权利要求书

1.一种基于簇的动态地址分配方法，其特征在于，按照以下步骤实施：

第一步：初始化

①分簇：以R′为边长，将边长为a的传感器网络划分为若干个正方形小区，每个小区内的节点为一个簇；

其中，R′＝0.7R，R为节点的通信半径；

②每个节点i根据物理位置信息(x′_i，y′_i)获得簇地址A_i：

其中，x′_i，y′_i分别为节点i的横、纵坐标，mod为取余运算，为向下取整运算，dec2bin为十进制转换为二进制，A_i为节点i的簇地址；

③在每个簇内，中心节点为簇内每个节点分配簇内地址B_i：

i)对于节点i，计算比例因子直到簇内所有的ω_i都计算出来；

其中，n_i为节点i的一跳邻居节点个数，E_i(T)为节点i在当前时刻T的剩余能量；

ii)簇内各节点按照ω_i从大到小进行排序；

iii)中心节点对其进行簇内地址的分配，其长度是从小到大的，即0，1，00，01，10，…；

④通过“簇地址A_i+簇内地址B_i”的形式进行拼接就成为节点的MAC地址；

第二步：地址更新

地址更新是以簇为单位的，对每个簇，簇内每个节点都要进行如下步骤：

①簇内节点进行更新判断

若簇内发起更新请求的节点数目占簇内总结点的百分比达到σ(σ为更新阈值时)，该簇节点进行第②步；若簇内发起更新请求的节点数目占簇内总结点的百分比未达到σ，该簇内节点地址不变；

根据以下方法判断节点是否需要更新：

i)对于节点i，计算剩余能量比并判断是否有μ_i＜μ₀，

若是，进行第ii)步；若否，对于i+1进行第i)步，其中，μ₀为剩余能量比阈值；

ii)对于节点i，计算节点当前时刻的剩余能量E_i(T)并判断是否有E_l＜E_i(T)＜E_u，若是，进行第iii)步；若否，对于i+1进行第i)步，其中E_u、E_l分别为剩余能量的上限阈值和下限阈值；

iii)对于节点i，计算Ui=eEi(T)-(μ0-μi)α·Ei(T)-β]]>并判断是否有U_i＜0，若是，发起更新请求；若否，对于i+1进行第i)步，其中，U_i表达式为构建的效用函数，α、β为函数中的常数系数，并且有0<α<eEu-βμ0·Eu,]]>β=eEl;]]>

②地址更新

i)对于簇内节点i，计算直到簇内所有的ω_i都计算出来；

ii)簇内各节点按照ω_i从大到小进行排序；

iii)中心节点对其进行簇内地址B_i的重新分配，其长度是从小到大的，即0，1，00，01，10，…；

iv)“簇地址A_i+簇内地址B_i”拼接就成为节点更新后的MAC地址；

③每经过时间周期T₀，都进行地址更新，即进行第二步的①、②小步，直到网络寿命终止。